• فهرست مطالب:

چکیده

1- مقدمه

2- نظریه

3- آزمایش

4- نتایج و بحث

5- نتیجه گیری

• بخشی از ترجمه:

3- آزمایش غشاهایی که با اندازه های مختلف ارائه شده اند در فرایند بعدی تولید شدند و با 30 میکرومتر ضخامت غشای نازک PVDF پیزو الکتریک شروع شدند. غشای PVDF با یک پوشش فولاد سخت با سوراخ های طرح داری پوشش یافته بود که از طریق طلای 100 نانو متری تخلیه شدند بود تا الکترودهای بالایی و پایینی را شکل دهد. سپس غشاها با استفاده از قالب PMMA یا اپوکسی و پیچ هایی تعدیل یافتند. نمود شماتیک سیستم ارزیابی در شکل 2 داده شده است. تنظیمات آزمایشی از یک سیستم خلأ و یک تحلیل گر امپدانس تشکیل شده است. پمپ و اتاقک بافر فشار برای تحمیل تفاوت فشار ثابت بین جهان بالایی و پایینی غشاها استفاده شده اند که تنشی در غشا تحمیل می کند و به عنوان یک نیروی بازگرداننده ارتعاش عمل می کند. سیال ها با چگالی های مختلف و چسبدگی های متفاوت به سطح بالایی غشا با استفاده از پیپت ریز اضافه شدند. سیگنال های فاز و امپدانس غشا با استفاده از تحلیل گر امپدانس HP4294A ثبت شدند. فرکانس تشدید، یعنی fij غشا به عنوان فرکانس پیک فاز تعیین شد و عامل کیفیت با fij/FWHM محاسبه شد.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

3. Experiment Membranes with various sizes (2 mm, 3 mm and 4 mm) were fabricated as the follow process, starting with 30-m thick piezoelectric PVDF thin film. The PVDF film was covered with a hard steel mask with patterned holes through which 100 nm gold was deposited by sputtering to form the top and bottom electrodes. Then the membranes were firmly clamped using a PMMA frame with epoxy and screws. The schematic representation of the measurement system is given in Fig. 2. The experimental setup consists of a vacuum system (including a pump and pressure buffer chamber) and an impedance analyzer (Agilent, HP 4294A). The pump and the pressure buffer chamber are used to induce a stable pressure difference (650 Torr) between the top and bottom sides of the membranes, which induces a stress in the membrane acting as a restore force of vibration. Liquids with different densities and viscosities were added to the top surface of the membrane by using a micro pipette. Phase and impedance signals of the membrane were recorded using an impedance analyzer HP4294A. The resonance frequency, fij, ofthe membrane was determined as the phase peak frequency, and the Q factor was calculated by fij/FWHM.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد

نوشته دانلود ترجمه مقاله غشای تهییج شده پیزوالکتریک برای ویسکوزیته مایعات و اندازه گیری تراکم توده – الزویر 2017 اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.

• فهرست مطالب:

چکیده
1.مقدمه
2.هندسه، شرایط بارگذاری، خواص مواد و مدل ساختاری خزش
2.1 هندسه و شرایط بار گذاری
2.2- خواص مواد
2.3- مدل ساختاری خزش
3- معادلات ساختاری برای مواد پیزوالکتریک
4. فرمول بندی مساله
4.1- استخراج معادلات
4.2- مساله ی انتقال حرارت
4.3 شکل بدون بعد معادلات
5. حل مساله
5.1- تجزیه و تحلیل الکترو-ترمو-الاستیک کره
5.2- شرایط مرزی
5.2.1- شرایط پیوستگی
5.2.2- شرایط مرزی کلی
5.3- رفتار خزشی الکترو ترمو الاستیک وابسته به زمان کره
5.4- روش عددی برای دستیابی به تاریخچه ی تنش ها، تغییر شکل ها و پتانسیل الکتریکی
6- نتایج عددی و بحث
7.نتیجه گیری
تقدیر و تشکر

• بخشی از ترجمه:

7.نتیجه گیری
در این پژوهش برای اولین بار رفتار خزشی وابسته به زمان کره ی توخالی پیزو الکتریکی پولاریزه در راستای شعاعی تحت بارگذاری الکترو-ترمو-مکانیکی، با استفاده از روش شبه تحلیلی عددی، با توجه به روش مندلسون مورد مطالعه قرار گرفته است. برای هر دو شرایط مرزی الکتریکی و مکانیکی که در محرک ها و سنسور ها مورد استفاده قرار گرفته، تاثیر خزش وابسته به زمان در تنش ها، پتانسیل الکتریکی و جابجایی ها مطالعه و شده و نتایج به صورت نمودارهایی ارائه شده است. رفتار خزشی این ها، نسبتا مشابه می باشد، به گونه ای که نرخ تغییرات بعد از گذشت 25 سال، چندان قابل توجه نبوده و پس از گذشت 45 سال شروع به همگرایی می کند و پس از 50 سال، به حالت پایداری می رسد.
تجزیه و تحلیل های عددی بیانگر این است که در شرایط مرزی ، تاثیر خزش وابسته به زمان منجر به تغییر تنش های شعاعی از فشاری به کششی پس از گذشت 15 سال می شود و این بدین معنی است که محرکه ها پس از 15 سال کارایی خود را از دست داده و این نکته باید در کاربرد های محرکه ها در تکنولوژی مدرن در نظر گرفته شود.
این پژوهش همچنین بیان می کند که در شرایط مرزی الکتریکی، تنش های شعاعی در طول عمر کره به صورت فشاری می باشند و این حالت بسیار مطلوب است زیرا که استفاده از این سنسور ها را در دراز مدت تضمین می کند. همچنین نقطه ی برجسته و ثابتی برای تنش محیطی متناظر با 1.8-1.7 مشاهده می شود که برای تخمین تغییر شکل خزشی استفاده می گردد.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

7. Conclusions

In this research, for the first time, time-dependent creep behavior of a hollow radially polarized piezoelectric sphere subjected to electro-thermo-mechanical loading has been investigated using a semi-analytical numerical method, according to Mendelson’s procedure. For both mechanical and electrical boundary conditions which used in actuators and sensors, respectively, the effect of timedependent creep on stresses, electric potentials and displacements are studied and presented graphically. Creep behavior of these is fairly similar as changes in the rates for these become less significant after 25, begin to converge after 45, and reaches steady state after 50 years of operation. Numerical analysis shows that in mechanical boundary condition, the effect of time-dependent creep causes to change radial stresses from compressive to tensile after 15 years. Hence, the actuators are not usable after 15 years and it must consider for actuators applications in modern technologies. The study also indicates that the radial stresses are compressive during the life of the sphere for electrical boundary condition. This state is suitable for sensors, because these can be used for long time. Also, a distinguished fixed (skeletal) point is observed for the circumferential stresses corresponding to x of 1.7e1.8 which used to predict the creep deformation.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله

نوشته دانلود ترجمه مقاله اثر خزش وابسته به زمان در رفتار الکترو ترمو مکانیکی کره پیزوالکتریکی – مجله الزویر اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.

• فهرست مطالب:

چکیده
1.مقدمه
2. فرمولاسیون سه بُعدی
3. توسعه تئوری تیر یک بُعدی
3.1.فرضیات ساده کننده‌ی تئوری تیر
3.2 فرمولاسیون المان محدود برای منطقه 1 از تیر ( با محرک پیزوالکتریک چسبیه شده به سطح بالایی و بدون لایه لایه شدگی)
3.3 فرمولاسیون المان محدود برای ناحیه 2 از تیر ( بدون محرکها و با ترک لایه لایه شدگی)
4.تایید (اثبات) نتایج آنالیز FE
5-جمع بندی

• بخشی از ترجمه:

5-جمع بندی
برای تیرهای دارای لایه لایه شدگی، یک تئوری در این مقاله ارائه شده است، که برای استفاده در تشخیص آسیبِ پشتیبانی شده با مدل، توسعه داده شده است. بسامدهای محاسبه شده با استفاده از مدل المان محدود، مبتنی بر فرمولاسیون در این مقاله ارائه شده است، که در توافق خوبی با نتایج تجربی میباشد. این، نشان‌دهنده اعتبار فرضیات ساده کننده‌ی انطباق داده شده در این مقاله، برای ساختن تئوری 1-D (یک بُعدی) از تیرِ دارای لایه لایه شدگی میباشد. بنابراین، یک روش مشابه، با استفاده از تابع هوی‌ساید و تابع Dirac توسعه یافته، میتواند برای ساختن تئوری صفحه دو بُعدی مورد استفاده قرار گیرد.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

5. Conclusion

A theory of beams with delaminations, presented in this paper, is developed for the use in model-supported damage identification. The frequencies computed with the use of the finite element model, based on the formulation presented in this paper, are in good agreement with experimental results. This shows the validity of the simplifying assumptions adopted in the present paper for constructing a 1-D theory of a beam with delamination. Therefore, a similar approach, with the use of the Heaviside function and extended Dirac function, can be attempted for constructing a 2-Dplate theory.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله

نوشته دانلود ترجمه مقاله فرمول اجزای محدود برای دینامیک ترکیبی با محرک پیزوالکتریک – مجله الزویر اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.

فهرست مطالب:

چکیده
۱ مقدمه
۲ آرایه های CMUT
A اصول عملیاتی
B ساخت
C پایایی، قابلیت اعتماد و بازده
۳ کار آزمایشی
A سیستم اکتساب داده
B فانتوم تست رزولاسیون
C تحلیل داده های اسکن A
۴ بازسازی تصویر
۵ تجزیه و تحلیل نتایج
۶ بحث
۷ نتایج

بخشی از ترجمه:

 ۱ مقدمه

برای تصویربرداری زیرآبی از زمان جنگ جهانی دوم، از دستگاههای صوتی استفاده شده است. استفاده از فراصوت در طب در سال ۱۹۳۰ شروع گردید. کریستال های پیزوالکتریک ( مثلاً نمک    کوارتز) و مواد مغناطیسی (مثلاً نیکل)مواد هدایت و انتقال انتخابی تا دهه ۱۹۴۰ محسوب می شدند. تحقیق وسیع مواد در طول جنگ جهانی دوم ، نسل دوم این مواد ، یعنی سرامیک پیزوالکتریک (مثلاً نیترات باریوم، و زیرکونات تیتانات سرب) را تولید نمود. اسکن بخش الکترونیکی برای تشخیص فراصوت در اواخر دهه ۱۹۶۰ معرفی گردید. پیزوالکتریسیته کششی در فیلم های کششی و قطب دار پلی وینیلیدین فلورید (PVDF) ، یک نوع پلیمردر سال ۱۹۶۹ نشان داده شد.آرایه های خطی با اسکن الکترونیکی در دهه ۱۹۷۰ جایگزین اسکنرهای بخش مکانیکی با کانون ثابت شدند، که این مسئله رزولاسیون را بهبود و تشکیل تصویر را سریعتر نمود. جزئیات تاریخچه تکنولوژیهای تصویربرداری فراصوت و ترانسدیوسر در کتابهای مختلف یافت میشود.
در سالهای اخیر، پیشرفتهای صورت گرفته درتکنولوژی میکروالکترونیک و پردازش سیگنال دیجیتالی امکان پردازش حجم وسیعی از داده ها از آرایه های ترانسدیوسر با تعداد زیاد المان ها را فراهم آورده است. انعطاف پذیری سیستم های پردازش داده های دیجیتالی ، جرقه ای برای تلاشهای تحقیقاتی مهم در جهت توسعه الگوریتم های جدید به منظور بازسازی، بهبود و تحلیل تصاویر فراصوت زده است. اما توانایی و سودمندی این الگوریتم ها به کیفیت ( مثلاً SNR ، پهنای باند، و رنج و دامنه دینامیکی) سیگنال اکو اصلی بستگی داشته و ترانسدیوسر و الکترونیک نهایی مربوطه را به مهمترین مولفه های سیستم های تصویربرداری فراصوت تبدیل می کند.
در سرتاسر تاریخچه تصویربرداری فراصوت، ازکریستال های پیزوالکتریک، سرامیک ها، پلیمرها، و اخیراً مواد پیزوکامپوزیت برای تولید و تشخیص فراصوت استفاده شده است. اگرچه ایده ترانسدیوسرهای فراصوت (اولتراسوند) خازنی به اندازه ترانسدیوسرهای پیزوالکتریک اولیه قدمت دارد، اما مواد پیزوالکتریک بر تکنولوژی ترانسدیسر فراصوت غالب بوده اند. دلیل شهرت نداشتن ترانسدیوسرهای خازنی، آن است که به مقاومت میدان الکتریکی در مرتبه میلیون ولت در سانتی متر   نیاز می باشد، به گونه ای که نیروهای الکترواستاتیکی به بزرگی کیلوگرم در سانتی متر مربع   حاصل خواهد شد، مطلبی که فیزیکدان فرانسوی برجسته   در سال ۱۹۱۵ بیان نمود. اما پیشرفتهای اخیر در زمینه تکنولوژی میکروساخت ، امکان ساخت ترانسدیوسرهای فراصوت خازنی را فراهم آورده است که با ترانسدیوسرهای پیزوالکتریک رقابت می کنند. به علاوه محاسن CMUT عبارتنداز: پهنای باند افزایش یا بهبود یافته، سهولت ساخت آرایه های بزرگ با اتصالات الکتریکی فردی و ادغام با الکترونیک.
تکنولوژی CMUT تعویض کم هزینه تکنولوژی ترانسدیوسر پیزوالکتریک نیست. بسیاری از ویژگیهای ذاتی در تکنولوژی CMUT پیشرفتهای انقلابی در تصویربرداری فراصوت به ارمغان آورده اند. در حال حاضرتصویربرداری حجمی بلادرنگ ، کانون توجه و تمرکز تحقیق گسترده در زمینه فراصوت را تشکیل می دهد. تحقق چنین سیستم هایی به طراحی و ساخت آرایه های ترانسدیوسر ۲ بعدی بستگی دارد. به خاطرمحدودیت های موجود در آرایه ترانسدیوسر موجود و تکنولوژیهای اتصال، مشکلاتی در جریان ساخت این آرایه ها وجود دارد. CMUT ها با استفاده از تکنولوژی ساخت مدار مجتمع (IC) سیلیکون استاندارد ساخته شده اند. این تکنولوژی امکان ساخت آرایه های بزرگ با استفاده از فوتولیتوگرافی ساده را فراهم می آورد. اتصالات الکتریکی فردی برای المان ها و عناصر ترانسدیوسر از طریق اتصالات ویفر فراهم شده اند. آرایه های CMUT دو بعدی با   عنصر قبلاً با موفقیت ساخته و مشخص شده اند. این آرایه های ۲ بعدی را می توان با الکترونیک به شکل مدول مولتی چیپ (چند تراشه ای) ۳ بعدی با اتصال فلیپ- چیپ ادغام نمود.

 7. نتایج
در این مقاله اولین تصاویر سکتور اسکن B آرایه فازدار اکو- پالس را با استفاده از آرایه CMUT خطی 1 بعدی ، 128 المانی مطرح کرده ایم. اگرچه راه اندازی آزمایشی بکاررفته در این مطالعه الزاماً بهینه نبود،اما کیفیت تصویر حاصل شده ، دوام تکنولوژی CMUT برای تصویربرداری اولتراسوند را نشان می دهد. نتایج مطرح شده در این مقاله، پهنای باند زیاد و حساسیت بالای CMUT ها از دیدگاه تصویربرداری را تائید می کنند.
در اینجا اثرات کراستاک بین المان های آرایه روی تصویر بازسازی شده را نیز به شکل مقدماتی مورد تحلیل قرار دادیم. با این کار، دو آرتیفکت ناشی از کراستاک بین المان های آرایه مشاهده کردیم: الگوهای روشنایی در میدان نزدیک و دم مشاهده شده بیش از 20dB پائین تر از لوب اصلی در PSF محوری بود. شناخت مکانیسم کراستاک و توصیه روشهایی برای کاهش هر چه بیشتر کراستاک موضوعات تحقیق فعلی هستند.
سپس کار را با اجرای تحقیق گسترده در طراحی ترانسدیوسر،الگوریتم های جهت دهی و شکل دهی پرتو، طراحی سیستم و طراحی مدار رابط ادامه می دهیم. تحقیق طراحی ترانسدیوسر شامل تحلیل کاهش کراستاک با روشهای المان محدود، به حداکثر رساندن توان خروجی صوتی برای دامنه های ولتاژ AC کوچک، و اصلاح هر چه بیشتر حساسیت دریافت می باشد. تحقیق سطح سیستم برای کاهش پیچیدگی سخت افزاری سیستم هایی با آرایه های 2 بعدی و 1 بعدی بزرگ ، بر طرح های شکل دهی و جهت دهی پرتوی زیرآرایه فازدار تاکید می کند. مدارهای نهایی بهینه شده و مبدل های آنالوگ به دیجیتالی موضوعات تحقیق سطح مدار می باشند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

I. Introduction

Acoustical devices have been used for practical underwaterimaging applications since World War I. Useof ultrasound in medicine started in the 1930s. Piezoelectriccrystals (e.g., Rochelle salt and quartz) and magnetostrictivematerials (e.g., nickel) were the transductionmaterial of choice until the 1940s. The intense materialsresearch during World War II gave birth to the secondgeneration of transduction materials, the piezoelectricceramics (e.g., barium titanate and lead zirconate titanate).Electronic sector scanning for ultrasonic diagnosiswas introduced in the late 1960s. The tensile piezoelectricityin stretched and poled films of polyvinylidene fluoride(PVDF), a polymer, was demonstrated in 1969. Linear arrayswith electronic scanning started replacing fixed-focusmechanical sector scanners in the 1970s, providing greatlyimproved resolution and faster image formation. The detailsof the history of ultrasound imaging and transducertechnologies outlined can be found in several books [1], [2]and papers [3]–[5]. In recent years, advances in microelectronics and digitalsignal processing technology have enabled processinglarge amounts of data from transducer arrays with largeelement counts. The flexibility of digital data processingsystems has sparked significant research efforts to developnew algorithms to reconstruct, enhance, and analyze ultrasoundimages. However, the ability and usefulness of thesealgorithms depend on the quality (e.g., SNR, bandwidth,and dynamic range) of the original echo signal, making thetransducer and associated front-end electronics the mostcritical components of ultrasound imaging systems.Throughout the history of ultrasound imaging, piezoelectriccrystals, ceramics, polymers, and recently piezocompositematerials [6] have been used to generate anddetect ultrasound. Although the idea of capacitive ultrasoundtransducers is as old as the early piezoelectric transducers,piezoelectric materials have dominated ultrasonictransducer technology. The reason why capacitive transducershave not been popular is that electric field strengthson the order of a million volts per centimeter (106 V/cm)are required, so that electrostatic forces as large as a kilogram per square centimeter (kg/cm2) would be achieved,as the eminent French physicist Paul Langevin stated in1915 [2]. However, recent advances in microfabricationtechnology have made it possible to build capacitive ultrasoundtransducers competing with piezoelectric transducers.Moreover, CMUTs offer advantages of improved bandwidth,ease of fabrication of large arrays with individualelectrical connections, and integration with electronics [7].CMUT technology is not simply a low-cost replacementof piezoelectric transducer technology.Many featuresinherent in CMUT technology enable revolutionary advancesin ultrasound imaging. Currently, real-time volumetricimaging is the focus of extensive research in ultrasound[8]–[10]. The realization of such systems dependson design and fabrication of 2-D transducer arrays. Thereare difficulties in fabricating these arrays due to limitationsin the existing transducer array and interconnecttechnologies. CMUTs are fabricated using standard siliconintegrated circuit (IC) fabrication technology. This technologymakes it possible to fabricate large arrays usingsimple photolithography. Individual electrical connectionsto transducer elements are provided by through-wafer interconnects.Two-dimensional CMUT arrays with as manyas 128×128 elements already have been successfully fabricatedand characterized [11]. These 2-D arrays can beintegrated with electronics in the form of a 3-D multichipmodule by flip-chip bonding [12].Another enabling feature inherent to CMUT technologyis wide bandwidth. A wideband transducer does not simplyincrease the resolution, but it also enables the designof new image modalities and analysis tools. A prominentarea of research in medical ultrasound is tissue harmonicimaging, in which energy is transmitted at a fundamentalfrequency and an image is formed from the energy at thesecond harmonic [13]. In current harmonic imaging systems,the transmit frequency is set to 2/3 of the centerfrequency and the receive frequency is set to 4/3 of thecenter frequency of the transducer, resulting in suboptimaloperation both in transmit and receive [14]. CMUTsprovide a flat response over a wide frequency range, enablingoptimal tissue harmonic imaging.CMUTs also are promising for high-frequency applicationssuch as intravascular ultrasound imaging (IVUS), inwhich high-frequency operation using miniature probes isvital. CMUTs operating at frequencies as high as 60 MHzhave been fabricated and tested successfully [15]. Experimentalfront-looking and side-looking IVUS arrays alsohave been designed and fabricated. Another area of extensiveresearch is ultrasonic tissue characterization, oftenbased on spectral analysis [16] and subband processing [17]of backscattered signals, in which wide bandwidth is crucial.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد

خرید نسخه پاورپوینت این مقاله جهت ارائه

نوشته دانلود ترجمه مقاله تکنولوژی فوتو آکوستیک با ترانسدیوسر فراصوتی میکروماشینی و خازنی – مجله IEEE اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.